Parametrisches Design und 3D-Druck

/// 3D Druck News am 6. Juli 2022///

Die additive Fertigung hat durch abstrakte Gegenstände einen neuen Schub erhalten. Vor allem Gegenstände, welche durch ein parametrisches Design hergestellt wurden, sind häufig nur mit 3D Druck herstellbar. Verstärkt finden sich im Bereich Kunst, Architektur und Technik immer abstraktere Gegenstände, welche sich durch Änderung von Parametern in ihrer Form ändern lassen, immer mehr Anklang.

Würfel mit abstrakten Wellenformen

Schnelle Modelländerungen

Parametrisches Design kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn sich ein bestimmtes Muster oder Struktur durch einfache Änderung von Parametern ändern lassen soll. Dabei unterscheidet sich die Vorgehensweise gänzlich von der klassischen Konstruktion, bei der ein 3D-Modell Anhand von Außenmaßen „modelliert“ und mit einem Volumen versehen wird. Beim parametrischen Design nutzt man die Beziehung zwischen unterschiedlichen Elementen, um komplexe Geometrien zu erzeugen. Jene Beziehungen und Modelleigenschaften lassen sich mit Parametern variieren. Die daraus resultierenden 3D-Modelle sind in ihrer Geometrie und Komplexität häufig so umfangreich, dass sich diese nur mit einer additiven Fertigung herstellen lässt.

 

Anwendungen für parametrisches Design

Ein klassischer Einsatzort des parametrischen Designs ist im Bereich der Architektur und Kunst zu finden, bei der komplexe Geometrien schnell angepasst werden können, ohne diese Modelle immer wieder neu konstruieren und modellieren zu müssen. So wurde beispielsweise das Terminal 3 des internationalen Flughafens von Shenzhen Bao’an vom italienischen Architekten Massimiliano Fuksas im parametrischen Design entworfen und gestaltet.

Ein weiterer Einsatz im technischen Bereich ist die Erstellung komplexer Geometrien für Wärmetauscher. Hierbei gilt es Formen zu finden, die eine thermische Interaktion von verschiedenen Medien ermöglichen, ohne dass sich die Medien selbst vermischen oder in Kontakt kommen. Dabei kommt es auf einen großen Oberflächenkontakt an, wobei der Strömungswiderstand möglichst wenig beeinträchtigt werden soll. Mit Hilfe des parametrischen Designs können Modelle in kurzer Zeit variiert und getestet werden, wobei die finalen Prototypen in der additiven Fertigung validiert werden können.

Simulation eines Wärmetauschers mit komplexer inneren Struktur

Im Folgenden ist ein Beispiel zu sehen, wie einfach Geometrien durch Veränderung der Parameter durch Schieberegler angepasst werden können. Das Beispielmodell stammt von der Website parametrichouse.com.

Beispiel wie durch Schieberegler ein Modell verändert werden kann

Beispielvideo:

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